STEAM指导下的 中小学信息技术课程教学研究

罗力强 刘凤娟

摘要：本文在分析STEAM教育理念的基础上，针对中小学信息技术课程教学存在的问题，提出如下策略：基于STEAM教育理念的中小学信息技术课程教学应以问题与案例为中心，调动学生主观能动性，培养学生创造性思维；以超学科教育理念为指导，引导学生创意表达，促进学生协作与创新；发挥游戏和技术优势，开展跨媒体学习，增强学习体验；整合STEAM教学资源，实施个性化教育，弥补学习差异；以多元评价为契机，建立STEAM+课程教学评价体系，实现学科核心素养。

关键词：STEAM；中小学；信息技术课程；教学

中图分类号：G40-057 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）23-0041-04

STEAM教育理念

STEAM教育的原身是STEM教育，了解STEAM教育就要先了解STEM教育。英属哥伦比亚大学教育学院大卫·安德森教授认为，STEM是一种整合了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的教育模式。[1]STEM教育注重实践与过程，主要培养学生的综合素养。

1.STEAM教育的特点

STEAM教育具备跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、多维性和技术增强性九大核心特征。[2]这些特征体现了STEAM教育的新颖性和优势。

STEAM教育是一种新兴的教育领域，有其独特的优势。首先，STEAM教育倡导跨学科教学和项目学习的理念，注重教学的趣味性和知识重构。其次，STEAM教育注重构建良好的学习环境，强调创设情境的重要性。再次，STEAM教育倡导新的学习方式，强调数字化学习。让学生在数字化环境中，通过利用数字资源和工具，进行数字化学习。最后，STEAM教育注重主题教学和STEAM+课程教学评价。

2.STEAM教育对中小学信息技术课程教学的影响

STEAM教育虽然起源于美国，但其核心理念在国内也备受关注。中国教育学会会长钟秉林表示，STEAM教育是一种新理念和新模式。

首先，STEAM教育催生了海量的信息技术课程教学资源。例如，北京的吴俊杰老师研发了“人工智能”“Scratch编程”课程；广州的吴向东老师和武汉的毛爱萍老师依托Scratch软件，研发了“儿童数字文化创作”课程；常州的管雪沨老师研发并实施了“小学生趣味编程”课程；温州的谢作如老师依托Arduino、Scratch软件开发了“互动媒体技术”课程。[3]

其次，STEAM教育催生了海量的信息技术课程教学平台，其中较有影响的有美国明尼苏达大学和麻省理工学院联合成立的STEM中心网站、中美STEAM创客教育联盟开发的美行思远青少年STEAM创客中心网站、中国STEAM教育联盟创办的STEAM校长帮等。

最后，STEAM教育理念正冲击着中小学信息技术课程教学的变革。《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》明确指出：课程吸纳学科领域的前沿成果，倡导基于项目的学习方式，鼓励学生在数字化环境中学习与实践。[4]这些要求与STEAM教育的核心理念不谋而合。STEAM教育注重技术性和设计性，倡导跨学科教学和项目学习。

中小学信息技术课程教学存在的问题

1.学生参与度不高

在我国，所实施的应试教育政策导致中小学生对课本理论知识非常重视，对信息技术学科的实践性与操作性重视程度不够，学生把信息技术课程当作娱乐课、休闲课。而在一线的信息技术课堂教学中，大多数教师仍采用传统的授课方式，以教师为中心，导致学生永远处在被动的学习状态，从而抹杀了学生的创新能力和自主探索求知的欲望。另外，由于学生自身对该学科的不重视以及教师开展教学方式的不合理，学生很少能真正参与到实际教学活动。

2.技能教学与艺术素养的培养相脱离

《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》強调培养学生核心素养，注重培养学生多方面的兴趣与才能。而反观实际的信息技术课程教学，由于教师缺乏相关学科的知识储备和艺术设计能力，课堂出现了过分注重信息技术技能教学、忽视学生艺术素养培养的现象。例如，中小学教师在进行信息技术课程教学时，普遍觉得信息技术教学就是在进行计算机课程的教授，甚至将信息技术教学当作打字课程来教授。这些现象表明技能教学与艺术素养的培养相脱离。

3.教学趣味性相对不强

目前，在中小学信息技术课程教学中，有些信息技术教师采用的是先授课后实践操作指导的教学方式，再加上授课时的呵责与严教，致使出现教师“一言堂”的现象，教学趣味性相对不强，学生没有良好的学习体验。

4.学生信息技术基础差异明显，学习需求得不到很好的满足

随着信息科技的快速发展，信息技术教学受到了经济、家庭背景等的影响，这导致不同的学生初始的信息技术基础差距很大，从而增加了教学的难度，学习需求也得不到很好的满足。

5.教学评价模式相对单一

信息技术学科具有很强的前沿性和发展性，需要教师不断探索和深入研究教学新模式。但在实际的信息技术课堂教学中，仍有许多教师沿用传统的教学方式和教学策略，尤其是对学生的评价。

STEAM教育理念指导下的中小学信息技术课程的智慧教学策略

1.以问题与案例为中心，调动学生主观能动性，培养学生创造性思维

《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》指出，在信息技术课程教学中要渗透项目学习设计，从而凸显信息技术课程的实践性特征。STEAM教育倡导学生参与、项目学习，强调学生主动探索的精神，同时，STEAM教育创造出了传统教学所不具备的教学主题。

在实际的教学过程中，教师应发挥STEAM教育情境性、设计性与协作性的教育理念，从学生的生活经验和知识背景出发，将学习内容转化成有价值的问题和案例，引导学生组成学习小组积极参与到问题解决或案例学习的过程中，从而提升学生的创造力。例如，在设计小学三年级《美丽的房子》一课时，教师可采用项目学习的方式，设计由“寻找心仪房子”“讨论制作心仪房子的方案”“选择与优化最佳方案”“制作房子”“成果展示及心得交流”五个相互独立而又密切联系的教学活动组成的主题课程，引导学生参与整个教学活动。课后，应积极组织学生利用石墨文档、有道云协作等工具开展在线协作学习。

2.以跨学科教育理念为指导，引导学生创意表达，促进学生协作与创新

2017年2月，我国颁布了最新的《义务教育小学科学课程标准》，其中明确指出STEM教育是一种以项目学习和问题解决为导向的课程组织方式，主要是通过科学、技术、工程与数学四门学科的有机融合来培养学生的创新意识和创新能力。[5]由此可见，跨学科教学走进我国基础教育教学，为实现学科核心素养提供了一种新的教学尝试。

鉴于信息技术学科本身的特点，应该充分发挥STEAM教育的协作性与实践性。在中小学信息技术课程教学中，应以设计型学习为契机，结合先进的技术，如3D打印技术、物联网等，为学生提供学习与实践的机会，再创造性地实施相应的奖励机制，增强学生的动手实践能力，引导学生创意表达。例如，在“3D建模与打印口哨”案例中，涉及信息技术、音乐、科学、英语、美术、数学、语文等多个学科，教师通过实施项目驱动教学，让学生动手实践，最终促进了跨学科知识融合与创新。[6]

3.发挥游戏和技术优势，开展跨媒体学习，增强学习体验

兴趣是学生的第一任教师。在韩国，STEAM教育就是通过激发学生学习数学和科学的好奇心来激发学生的学习动机（Bybee， 2010）。[7]而借鉴外国STEAM教育经验，我们可利用教育游戏和虚拟现实技术开展跨媒体学习，增强学习体验，促进学生对知识的深层次理解。

在信息技术课堂中，教师应发挥STEAM教育的趣味性与技术增强性，将教学内容转化为教学游戏，利用可视化的教学软件使教学内容由抽象转为具体，开展跨媒体学习，促进知识的建构与内化。例如，在小学信息技术课程教学中，教师应利用先进的信息技术，如虚拟现实技术、增强现实技术等，创造身临其境的仿真情境，促进知识的多元表达和知识交互的真实性。同时，引导学生进行重构过的、充满趣味性的基础知识学习，动手实践，建构心中的创意物体。最后，利用技术手段，如3D打印等进行创意表达，在过程中体验学习兴趣，积累信息技术的知识与技能。[8]

4.整合STEAM教学资源，实施个性化教育，弥补学习差异

STEAM教育在我国也得到了重视，教育成果斐然。在第四届全国中小学STEAM教育大会上，与会代表现场体验和参加了3D打印课程、机器人普及课程、电子创客课程、动漫创作课程等教学活动。[9]在2017年的《中国STEM教育白皮书解读》中明确提到，“中国STEM教育2029创新行动计划”的主要内容之一是要建立资源整合和师资培养的平台。[10]例如，中美STEAM创客教育联盟构建的STEAM教育云平台，包括云端课程、主题教具等模块，为师生提供了优质的服务。这些成果的整合无疑会便课程使加多元，使教学更具有选择性。

因此，在信息技术课程教学中，教师应针对不同学生的特点，发挥STEAM教育的多样性，进行个性化教育。例如，在开展信息技术课堂教学活动时，可利用信息技术手段，如普适计算、教育大数据等为个性化教学内容的推送提供保障，利用学习云平台、电子书包等教学应用，记录学生学习的轨迹，为了解学生的原始水平提供依据。这样也有利于教师根据不同水平的学生设计个性化教学内容，开展不同层次的教学活动，以此弥补不同学生信息技术基础的差异。

5.以多元评价为契机，建立“STEAM+课程教学评价体系”，实现学科核心素养的培养

为避免采用单一的评价方式，信息技术教师应深刻认识到信息技术学科的理论性与实践性并重的特点，积极探究新的评价方式。“STEAM+课程教学评价体系”是一个复杂的、多方位的评价体系，可依据其任务或案例制订评价量规，从学生操作过程、解答问题口头表达、故障与问题分析、实验资源管理等方面对学生进行多元评价，使学习效果数字化。

在中小学信息技术课堂教学中，应以任务或案例的形式驱动教学，运用第三方评价工具使学生的操作过程量化，用学习记录仪记录学生的学习轨迹，从而全面地评价学生的学习状况，注重学科核心素养和计算思维的培养。例如，在进行《美丽的房子》教学评价时，可以从学生的语言表达、技能操作、创意性、作品展示等多方面评价学生是否达到了学科核心素养不同层级的要求。

结语

综上所述，STEAM教育理念在中小学信息技术课程教学中起到了很好的指导作用。STEAM课程和教学的逐步开展，可以激发学生的学习兴趣，培养学生良好的学习方式和思维方式。作为信息技术的研究人员，要勇于探索和创新，将STEAM教育理念与中小学信息技术课程相结合，为一线信息技术教师提供新的教学尝试，共同优化信息技术课程的教学，完善信息技术课程的教学策略体系。作为信息技术的一线教师，应加强与信息技术研究人员的联系，勇于尝试在STEAM教育理念指导下中小学信息技术课程的教学策略，将STEAM教育理念广泛应用于教育教学中，共同提高教学质量，优化教学效果。

参考文献：

[1]大卫·安德森，季娇.从STEM教育到STEAM教育——大卫·安德森与季娇关于博物馆教育的对话[J].华东师范大学学报：教育科学版，2017，35（4）：122-129+139.

[2]余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015，21（4）：13-22.

[3]曾婷.STEAM教育的内涵、特征与实施路径[J].教育现代化，2017，4（33）：271-273.

[4]教育部.关于印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的通知[EB/OL].[2018-01-15]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201801/t20180115_324647.html.

[5]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[EB/OL].[2018-01-15].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A26/s8001/201702/t20170215_296305.html.

[6]Zhou D，Fan Y，Ying Y U，etal.Research on Reconstruction of Primary School Curriculum System Based on STEAM Educational Concept[J].e-Education Research，2017.

[7]Kim，Bang-Hee|Kim，Jinsoo.Development and Validation of Evaluation Indicators for Teaching Competency in STEAM Education in Korea[J].Eurasia Journal of Mathematics Science & Technology Education，2016，12.

[8]姚轶群.幼儿园建构游戏的STEAM化教育[J].新课程：综合版，2017（9）：65-66.

[9]尹晓波，区建峰.第四届全国中小学STEAM教育大会召开[J].实验教学与仪器，2017，34（2）：30.

[10]王素.《2017年中国STEM教育白皮书》解读[J].现代教育，2017（7）：4-7.

作者简介：罗力强，华南师范大学教育信息技术学院在读硕士，研究方向为信息技术教育应用；刘凤娟，陕西理工大学副教授，东北师范大学在读博士，研究方向为信息技术教育应用。

基金项目：本文系教育部人文社会科学研究青年基金项目“大数据视域下区域基础教育信息化评估及推进路径研究”（项目编号：15XJC880008）和陜西省教育科学“十三五”规划课题“汉中市基础教育信息化评估现状研究”（项目编号：SGH17H135）资助。